JPH11315932A - パッキン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膨張黒鉛本来の高い圧縮復元性およびなじみ
を維持しつつ、編み糸の引張り強さおよび靭性を高く
し、パッキンとして高い封止特性を確保するとともに、
使用性および汎用性の向上が図れるようにする。 【解決手段】 基材となる膨張黒鉛４１中に、それの幅
方向に間隔をあけて長手方向に沿って配置した補強繊維
糸４０を膨張黒鉛４１中に埋設して構成される編み糸４
を複数本集束して中芯２を形成し、この中芯２の外周を
編み糸４の編組体３によって被覆したり、若しくは、編
み糸４を複数本集束して編組したり、あるいは、編み糸
４を複数本集束してひねり加工して、自由な長さのパッ
キン１としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体機器の軸封部
に用いるグランドパッキンなどに好適なパッキンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば流体機器の軸封部などに用
いられるグランドパッキンを得るためのパッキン材料と
して、圧縮復元性が高く封止性にすぐれた特性をもって
いる膨張黒鉛を基材としたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
膨張黒鉛を基材として形成されるグランドパッキンは、
ラミネート式，ダイモールド式，チップモールド式，リ
ボンパック式などの圧縮成形方式によって製造される
が、これらのものは、あらかじめ用いる軸径にあわせて
リング状に形成しておく必要があり、軸径の異なる他の
ものには使用し得ない。したがって、汎用性に乏しく、
また膨張黒鉛自体、引張強さが弱く脆いため、スタフィ
ンボックスなどに装着したものを交換のために取り出す
作業が困難であり使用性に劣る。

【０００４】さらに、上記各圧縮成形方式の個々の問題
点として、ラミネート式の場合は、歩留りが悪くコスト
アップにつながる。ダイモールド式およびチップモール
ド式の場合は、金型成形となリコスト高になるとともに
汎用性に乏しい。リボンパック式の場合は、作業性が悪
いなどを挙げることができる。

【０００５】これらの問題点は、他の編組パッキンと同
様、膨張黒鉛を軸径に合せて所定の長さに切断して使用
し得るように、紐状体に構成することで解決できるけれ
ども、膨張黒鉛自体は、黒鉛粒子の結晶のＣ軸方向に膨
張させた外観上芋虫状粒子（粉体）であるため、これら
芋虫状粒子を集合して圧縮成形によってシート状に形成
できるが、シート状に形成しても前述のように引張強さ
が弱く、脆い性質のものであるから、糸（ヤーン）とす
ることができないので編組できない。したがって、他の
編組パッキンのように軸径に合せて所定長さに切断した
のち、この切断されたものを軸外周に巻回してパッキン
として使用することが不可能とされていた。

【０００６】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、編組に必要な膨張黒鉛製編み糸、即ち、膨張
黒鉛を基材とする編み糸構成を基礎研究とする鋭意研究
の結果、膨張黒鉛本来の圧縮復元性が高く、かつなじみ
性にすぐれている特性を損なうことなく、編み糸の引張
り強さおよび靭性を高くし、このような編み糸の複数本
集束によって高い封止性を確保しつつ使用性および汎用
性の向上を図ることができるパッキンを提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１〜請求項３に記載の発明に係るパッキン
は、基材となる膨張黒鉛中に、それの幅方向に相互に間
隔をあけて長手方向に沿って配置した補強繊維糸を埋設
して編み糸となし、この編み糸を複数本集束して中芯を
形成し、この中芯の外周を上記編み糸の編組体によって
被覆する、若しくは、上記編み糸を複数本集束して編組
する、あるいは、上記編み糸を複数本集束してひねり加
工することを特徴とするものである。

【０００８】上記構成の請求項１〜請求項３に記載の発
明によれば、脆い性質の膨張黒鉛を基材とする編み糸中
に、それの長手方向に沿って補強繊維糸を配置し埋設す
ることで、膨張黒鉛同士の結合性を利用して所定量の膨
張黒鉛の集合体を構成させ膨張黒鉛が本来もっている高
い圧縮復元性とすぐれたなじみ性を維持しつつ、編み糸
に補強繊維糸のもっている高い引張り強さと靭性とが付
与されているから、この編み糸を糸切れすることなく編
組したり、ひねり加工したりすることができる。これに
よって、この編み糸の複数本を集束して形成された中芯
の外周を該編み糸の編組体によって被覆した紐状体を形
成させたり、編み糸の複数本を集束し編組して高い引張
り強さおよび靭性をもった編組体（角編み）を形成させ
たり、編み糸を複数本集束してひねり加工して高い引張
り強さおよび靭性をもつひねり加工紐状体を形成させた
りすることが可能となり、したがって、膨張黒鉛本来の
特性である高い圧縮復元性およびなじみ性によりパッキ
ンとして不可欠な高い封止特性を確保できるものであり
ながら、このパッキンを構成する編み糸のもつ高い引張
り強さおよび靭性を活用して、軸径に合わせて紐状体を
所定長さに切断し軸外周に巻回してパッキンとして使用
するといった汎用性および使用性の向上が図れる。

【０００９】上記請求項１〜３に記載の発明に係るパッ
キンにおける膨張黒鉛としては、請求項４に記載のよう
な芋虫状黒鉛粉を使用しても、請求項５に記載のような
細幅シート状のものを使用してもよい。

【００１０】また、上記請求項１〜３に記載の発明に係
るパッキンにおける編み糸を構成する補強繊維糸として
は、請求項６に記載のように、木綿，レーヨン，フェノ
一ル，アラミド，ＰＢＩ，ＰＴＥＦ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫ
などの有機繊維の中から選択された少なくとも１つのも
のであっても、請求項７に記載のように、ガラス繊維，
炭素繊維，セラミック繊維などの無機繊維の中から選択
された少なくとも１つのものであっても、請求項８に記
載のように、ステンレス，インコネル，モネルなどの金
属線の中から選択された少なくとも１つのものであって
もよく、また、請求項９に記載のように、上記有機繊維
から選択された少なくとも１つと上記無機繊維または金
属線の中から選択された少なく１つとの複合体であって
もよい。

【００１１】なお、上記請求項１〜３に記載の発明に係
るパッキン用編み糸における補強繊維糸としては、上述
したもの以外に、例えば上記無機繊維もしくは金属線の
中から選択された少なくとも１つまたはこれらの複合体
の表面を、上記有機繊維の中から選択された１つの短繊
維もしくはこれらの複合短繊維糸によって被覆したも
の、上記無機繊維もしくは金属線の中から選択された１
つまたはこれらの複合体の表面を、抄造物によって被覆
したもの、上記有機繊維と無機繊維もしくは金属線とを
撚ったもの、上記有機繊維もしくは無機繊維または金属
線をニット編みしたもの、あるいは、長手方向に平行に
延びる複数の無機繊維もしくは金属線と、これらの間に
交絡されて平行を保持する有機繊維とからなるもの、の
いずれを使用してもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係るパッキンの
一実施の形態を示す一部切断斜視図であり、同図におい
て、パッキン１は中芯２とこの中芯２の外周を被覆して
いる例えば袋編みされた編組体３によって構成されてお
り、中芯２は編み糸４を複数本集束して長手方向に配置
することによって形成され、編組体３は編み糸４を袋編
みすることによって形成されている。

【００１３】上記編み糸４は、図２に示すように、幅方
向に相互に間隔をあけて長手方向に沿って配置した例え
ば木綿によってなる複数本の補強繊維糸４０を芋虫状の
膨張黒鉛粉からなる膨張黒鉛４１中に埋設した構成にな
っている。補強繊維糸４０として用いられる木綿は、そ
の表面に極く短く細い繊維が無数に立つ、いわゆる毛羽
立ちが認められるので、膨張黒鉛４１との付着性がよ
い。そのために、補強繊維糸４０と膨張黒鉛４１とが互
いに強く付着されて編組などによるパッキン製作工程中
に膨張黒鉛４１が剥がれたり脱落することを極力防止で
きる。

【００１４】このように、幅方向に相互に間隔をあけて
長手方向に配置した例えば木綿によってなる複数本の補
強繊維糸４０を膨張黒鉛４１中に埋設した編み糸４を構
成することで、編み糸４には補強繊維糸４０のもってい
る高い引張り強さと靭性とが付与されることになるか
ら、この編み糸４は糸切れすることなく編組できるとと
もに、ほぼ均一な膨張黒鉛密度を保ったままで編組でき
る。したがって、編み糸４によって形成された中芯の外
周を、該編み糸４で袋編みした編組体３によって被覆し
た紐状体５、つまり高い引張り強さをもち、靭性に富ん
だ特性を有する紐状体５に形成し、この紐状体５を例え
ば軸径に合せて所定に長さに切断してパッキン１として
使用することができるので、汎用性と使用性が向上す
る。しかも、パッキン１を構成している中芯２および編
組体３における膨張黒鉛密度はほぼ均一であるから、膨
張黒鉛４１が本来もっている高い圧縮復元性とすぐれた
なじみ性が付与され、パッキン１として不可欠な高い封
止特性を確保できる。

【００１５】図３は本発明に係るパッキン１の他の実施
の形態を示す斜視図であり、前記実施の形態と同一もし
くは相当部分には同一の符号を付し、それらの詳しい説
明は省略する。図３において、パッキン１は編み糸４を
８本用いて８打角編みした編組体３Ａによって紐状体５
を形成している。

【００１６】この実施の形態による場合も、編み糸４に
は補強繊維糸４０のもっている高い引張り強さと靭性と
が付与されることになるので、この編み糸４を糸切れす
ることなく、また、ほぼ均一な膨張黒鉛密度を保ったま
まで編組（角編み）できる。したがって、高い引張り強
さをもち、靭性に富んだ特性を有する編組体３Ａによっ
て紐状体５を形成し、この紐状体５を例えば軸径に合せ
て所定に長さに切断してパッキン１として使用すること
ができるので、汎用性と使用性が向上する。しかも、パ
ッキン１を構成している編組体３Ａには、膨張黒鉛４１
が本来もっている高い圧縮復元性とすぐれたなじみ性が
付与されることになるから、パッキン１として不可欠な
高い封止特性を確保できる。

【００１７】図４は本発明に係るパッキンの別の実施の
形態を示す斜視図であり、前記各実施例と同一もしくは
相当部分には同一の符号を付し、それらの詳しい説明は
省略する。図４において、パッキン１は、編み糸４を６
本束ねて、２０回／ｍのひねり加工を施しながらロール
成形を行い、ひねり加工された紐状体５を形成してい
る。

【００１８】この実施の形態による場合も、編み糸４に
は補強繊維糸４０のもっている高い引張り強さと靭性と
が付与されることになるので、この編み糸４を糸切れす
ることなく、また、ほぼ均一な膨張黒鉛密度を保ったま
までひねり加工することができる。したがって、高い引
張り強さをもち、靭性に富んだ特性を有するひねり加工
された紐状体５を形成し、この紐状体５を例えば軸径に
合せて所定に長さに切断してパッキン１として使用する
ことができるので、汎用性と使用性が向上する。しか
も、パッキン１を構成しているひねり加工された紐状体
５には、膨張黒鉛４１が本来もっている高い圧縮復元性
とすぐれたなじみ性が付与されることになるから、パッ
キン１として不可欠な高い封止特性を確保できる。

【００１９】上記各実施の形態では、膨張黒鉛４１とし
て、芋虫状黒鉛粉を使用したものにてついて説明してい
るが、細幅（幅寸法、例えば５mm以下）に切断したシー
ト状の膨張黒鉛を使用してもよい。また、前記の編み糸
４を、図５のように、撚りをかけたのちに使用してもよ
い。

【００２０】上記編み糸４を構成している補強繊維糸４
０としては、前記木綿に代えて、レーヨン，フェノ一
ル，アラミド，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫな
どの有機繊維の中から選択された１つもしくはガラス繊
維，炭素繊維，セラミック繊維などの無機繊維の中から
選択された１つ、またはステンレス，インコネル，モネ
ルなどの金属線の中から選択された１つのものであって
もよく、また、前記有機繊維の中から選択された少なく
とも１つと前記無機繊維の中から選択された少なくとも
１つとの複合体であってもよい。

【００２１】図６〜図１０はそれぞれ補強繊維糸４０の
変形例を示し、図６の補強繊維糸４０は、前記有機繊維
から選択された１つ４０Ａ（木綿またはアラミド）と、
前記無機繊維または金属線の中から選択された１つ４０
Ｂ（はガラス繊維、炭素繊維またはステンレス線）とを
撚って形成している。この補強繊維糸４０では、有機繊
維によって膨張黒鉛４１との付着性と靭性を向上させ、
かつ無機繊維または金属線によって引張り強さと靭性を
向上させることができる。

【００２２】図７の補強繊維糸４０は、前記無機繊維も
しくは金属線の中から選択された少なくとも１つ４０Ｂ
（ガラス繊維、炭素繊維もしくはステンレス線）の表面
を、有機繊維の中から選択された１つ（木綿またはアラ
ミド）の短繊維６によって被覆したものである。この補
強繊維糸４０では、短繊維６の被覆層によって膨張黒鉛
４１との付着性と靭性を向上させ、かつ無機繊維もしく
は金属線の中から選択された少なくとも１つ４ＯＢによ
って引張り強さと靭性を向上させることができる。なお
短繊維６の被覆層は、有機繊維の中から選択された２つ
以上の短繊維を複合した複合短繊維糸によって形成して
もよい。

【００２３】図８の補強繊維糸４０は、前記無機繊維も
しくは金属線の中から選択された少なくとも１つ４０Ｂ
（ガラス繊維、炭素繊維もしくはステンレス線）の表面
を、例えばパルプ抄造物７によって被覆したものであ
る。この補強繊維糸４０では、パルプ抄造物７の被覆層
によって膨張黒鉛４１との付着性と靭性を向上させ、か
つ無機繊維もしくは金属線の中から選択された少なくと
も１つ４０Ｂによって引張り強さと靭性を向上させるこ
とができる。

【００２４】図９の補強繊維糸４０は、前記有機繊維か
ら選択された１つ４０Ａ（木綿またはアラミド）もしく
は前記無機繊維、または金属線の中から選択された１つ
４０Ｂ（ガラス繊維、炭素繊維またはステンレス線）の
いずれかをニット編み８したものである。この補強繊維
糸４０では、ニット編み構造体の編み目で形成される凹
凸によって膨張黒鉛４１との付着性が向上し、かつニッ
ト編み構造体自体が保有している伸縮機能によって引張
り力を吸収できるので、結果的に引張りに対する許容度
が大きくなり靭性を向上させることになる。

【００２５】図１０の補強繊維糸４０は、前記無機繊
維、または金属線の中から選択された１つ４０Ｂ（ガラ
ス繊維、炭素繊維またはステンレス線）を複数本長手方
向に平行に配置し、これら複数の繊維間に前記有機繊維
から選択された１つ４０Ａ（木綿またはアラミド）を交
絡させて、平行を保持したものである。この補強繊維糸
４０では、有機繊維によって膨張黒鉛４１との付着性と
靭性を向上させ、かつ無機繊維または金属線によって引
張り強さと靭性を向上させることができる。

【００２６】以上のように、膨張黒鉛４１中にその幅方
向に相互に間隔をあけて長手方向に沿って配置し埋設し
た補強繊維糸４０のもっている高い引張り強さと靭性が
編み糸４に付与されているので、この編み糸４を糸切れ
することなく容易に編組またはひねり加工できる。即
ち、図１１（Ａ）（Ｂ）のように、破線で示す軌跡上を
旋回移動する複数の編み糸ボビン９，９から編み糸４を
繰りだして袋編みする場合のように、編み糸ボビン９，
９が軌跡の外側に位置している時点での編み糸ボビン
９，９から編み点Ｐまでの長さ１ａと、編み糸ボビン
９，９が軌跡の内側に位置している時点での編み糸ボビ
ン９，９から編み点Ｐまでの長さ１ｂとの差が小さく、
したがって、編み糸４には比較的小さい引張力が負荷さ
れる場合は勿論のこと、図１２（Ａ）（Ｂ）のように、
破線で示す対角線上の軌跡を移動する複数の編み糸ボビ
ン９，９から編み糸４を繰りだして角編みする場合のよ
うに、編み糸ボビン９，９が軌跡の外側に位置している
時点での編み糸ボビン９，９から編み点Ｐまでの長さ１
ａと、編み糸ボビン９，９が軌跡の中央部に位置してい
る時点での編み糸ボビン９，９から編み点Ｐまでの長さ
１ｂとの差が大きく、したがって、編み糸４には比較的
大きい引張力が負荷される場合でも編組が可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜３に記載の発
明によれば、脆い性質の膨張黒鉛を基材とする編み糸中
に、それの幅方向に相互に間隔をあけて長手方向に沿っ
て補強繊維糸を配置し埋設することで、膨張黒鉛同士の
結合性を利用して所定量の膨張黒鉛の集合体を構成させ
膨張黒鉛が本来もっている高い圧縮復元性とすぐれたな
じみ性を維持しつつ、編み糸に補強繊維糸のもっている
高い引張り強さと靭性とを付与させて、編組やひねり加
工のような複雑な応力が作用するパッキンの製作工程時
に糸切れなどが生じることを確実に防止できるととも
に、膨張黒鉛の脱落も極力防止できる。したがって、こ
の編み糸の複数本を集束して形成された中芯の外周を該
編み糸の編組体によって被覆した紐状体を形成させた
り、編み糸の複数本を集束し編組して高い引張り強さお
よび靭性をもった編組体（角編み）を形成させたり、編
み糸を複数本集束してひねり加工して高い引張り強さお
よび靭性をもつ紐状体を形成させたりすることも容易で
あり、したがって、膨張黒鉛本来の特性である高い圧縮
復元性およびなじみ性によりパッキンとして不可欠な高
い封止特性を確保できるものでありながら、このパッキ
ンを構成する編み糸のもつ高い引張り強さおよび靭性を
活用して、軸径に合わせて紐状体を所定長さに切断し軸
外周に巻回してパッキンとして使用するといった汎用性
および使用性の向上を図るできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパッキンの一実施の形態を示す一
部切断斜視図である。

【図２】同上パッキンを構成する編み糸の一例を示す一
部切断斜視図である。

【図３】本発明に係るパッキンの他の実施の形態を示す
一部切断斜視図である。

【図４】本発明に係るパッキンの別の実施の形態を示す
一部切断斜視図である。

【図５】編み糸の変形例を示す斜視図である。

【図６】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図７】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図８】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図９】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図１０】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図１１】（Ａ）は編み糸ボビンから編み点に繰りださ
れる編み糸を袋編みする時の状態を示す正面図、（Ｂ）
は編み糸ボビンから編み点に繰りだされる編み糸を袋編
みする時の編み糸の長さ変動を説明する側面図である。

【図１２】（Ａ）は編み糸ボビンから編み点に繰りださ
れる編み糸を角編みする時の状態を示す正面図、（Ｂ）
は編み糸ボビンから編み点に繰りだされる編み糸を角編
みする時の編み糸の長さ変動を説明する側面図である。

【符号の説明】

１ パッキン ２ 中芯 ３，３Ａ 編組体 ４ 編み糸 ４０ 補強繊維糸 ４１ 膨張黒鉛

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材となる膨張黒鉛中に、それの幅方向
   に相互に間隔をあけて長手方向に沿って配置した補強繊
   維糸を埋設して編み糸となし、この編み糸を複数本集束
   して中芯が形成され、この中芯の外周が前記編み糸の編
   組体によって被覆されていることを特徴とするパッキ
   ン。
2. 【請求項２】 基材となる膨張黒鉛中に、それの幅方向
   に相互に間隔をあけて長手方向に沿って配置した補強繊
   維糸を埋設して編み糸となし、この編み糸を複数本集束
   して編組したことを特徴とするパッキン。
3. 【請求項３】 基材となる膨張黒鉛中に、それの幅方向
   に相互に間隔をあけて長手方向に沿って配置した補強繊
   維糸を埋設して編み糸となし、この編み糸を複数本集束
   してひねり加工したことを特徴とするパッキン。
4. 【請求項４】 上記膨張黒鉛が芋虫状黒鉛粉である請求
   項１ないし３のいずれかに記載のパッキン。
5. 【請求項５】 上記膨張黒鉛が細幅のシート状である請
   求項１ないし３のいずれかに記載のパッキン。
6. 【請求項６】 上記補強繊維糸が木綿，レーヨン，フェ
   ノ一ル，アラミド，ＰＢＩ，ＰＴＥＦ，ＰＰＳ，ＰＥＥ
   Ｋなどの有機繊維の中から選択された少なくとも１つの
   ものである請求項１ないし３のいずれかに記載のパッキ
   ン。
7. 【請求項７】 上記補強繊維糸がガラス繊維，炭素繊
   維，セラミック繊維などの無機繊維の中から選択された
   少なくとも１つのものである請求項１ないし３のいずれ
   かに記載のパッキン。
8. 【請求項８】 上記補強繊維糸がステンレス，インコネ
   ル，モネルなどの金属線の中から選択された少なくとも
   １つのものである請求項１ないし３のいずれかに記載の
   パッキン。
9. 【請求項９】 上記補強繊維糸が上記有機繊維から選択
   された少なくとも１つと、上記無機繊維または金属線の
   中から選択された少なく１つとの複合体である請求項１
   ないし３のいずれかに記載のパッキン。